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關(guān)鍵詞 繼電保護；現(xiàn)狀；發(fā)展

中圖分類號 TD672 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）122-0220-02

電力系統(tǒng)作為一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，它由發(fā)電機，變壓器，母線，輸配線路及用電設(shè)備以各種方式連接配置而成，各元件之間通過電或磁發(fā)生聯(lián)系，任何元件發(fā)生故障都將在不同程度上影響系統(tǒng)的正常運行。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護先后經(jīng)歷了不同的發(fā)展時期。近10年來，電力工業(yè)突飛猛進，整個電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出往超高電壓等級、單機容量增大、大聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方向發(fā)展的趨勢，這就對主設(shè)備保護的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了更高的要求。繼電保護技術(shù)作為電力系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備，它對保障電力系統(tǒng)安全運行，提高社會經(jīng)濟效益起到舉足輕重的作用。在此期間也涌現(xiàn)出了大量先進的繼電保護設(shè)備。繼電保護設(shè)備是指對一次設(shè)備的工作進行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)、保護以及為運行、維護人員提供運行工況或生產(chǎn)指揮信號所需的低壓電氣設(shè)備，主要包括熔斷器、控制開關(guān)、繼電器、控制電纜、儀表、信號設(shè)備、自動裝置等。

1 電保護設(shè)備的分類及基本任務(wù)

1.1 基本分類

繼電保護可按以下4種方式分類：

1）被保護對象分類，有輸電線保護和主設(shè)備保護（如發(fā)電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護）。

2）保護功能分類，有短路故障保護和異常運行保護。前者又可分為主保護、后備保護和輔助保護；后者又可分為過負(fù)荷保護、失磁保護、失步保護、低頻保護、非全相運行保護等。

3）保護裝置進行比較和運算處理的信號量分類，有模擬式保護和數(shù)字式保護。一切機電型、整流型、晶體管型和集成電路型（運算放大器）保護裝置，它們直接反映輸入信號的連續(xù)模擬量，均屬模擬式保護；采用微處理機和微型計算機的保護裝置，它們反應(yīng)的是將模擬量經(jīng)采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換后的離散數(shù)字量，這是數(shù)字式保護。

4）保護動作原理分類，有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、高頻（載波）保護等。

1.2 基本任務(wù)

電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務(wù)是：

1）自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行。

2）反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護的條件（如有無經(jīng)常值班人員）而動作于信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。

3）繼電保護裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。

2 電保護設(shè)備的現(xiàn)狀

2.1 微機繼電保護

19世紀(jì)的70-80年代，熔斷器已作為最早的繼電保護裝置熔斷器開始應(yīng)用。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，到20世紀(jì)初期產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置。20世紀(jì)50年代晶體管和其他固態(tài)元器件迅速發(fā)展，電子器件型保護才得以應(yīng)用。直到1965年出現(xiàn)了應(yīng)用計算機的數(shù)字式繼電保護，即早期的微機保護。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大規(guī)模集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，微型計算機和微處理機問世，價格大幅度下降，計算速度不斷加快，可靠性也大為提高，微機繼電保護的研制隨之出現(xiàn)，到70年代后期已從趨于實用。

2.2 微機繼電保護具有以下幾個特點

1）微機繼電保護集測量、控制、監(jiān)視、保護、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術(shù)產(chǎn)品，是構(gòu)成智能化開關(guān)柜的理想電器單元。

2）多種功能的高度集成，靈活的配置，友好的人機界面，使得該通用型微機綜合保護裝置可作為35 KV及以下電壓等級的不接地系統(tǒng)、小電阻接地系統(tǒng)、消弧線圈接地系統(tǒng)、直接接地系統(tǒng)的各類電器設(shè)備和線路的保護及測控，也可作為部分66 KV、110 KV電壓等級中系統(tǒng)的電壓電流的保護及測控

3）采用32位數(shù)字處理器（DPS）具有先進的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，高速運算能力和實時信號處理等優(yōu)點。

4）支持常規(guī)的RS485總線以及CAN（DEVICENET）現(xiàn)場總線通訊，CAN總線具有自動重發(fā)和故障節(jié)點自動脫離等糾錯機制，保護信息的實施性和可靠性。

5）完善的自檢能力，發(fā)現(xiàn)裝置異常自動報警；具有自保護能力，有效防止接線錯誤和非正常運行引起的裝置永久性損壞；免維護設(shè)計，無需在現(xiàn)場調(diào)整采樣精度，測量精度不會因為環(huán)境改變和長期運行引起誤差增大。

2.3 自適式繼電保護

自適應(yīng)繼電保護作為繼電保護發(fā)展的未來是本世紀(jì)80 年代提出的一個較新的研究課題。自適應(yīng)繼電保護指可以根據(jù)系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)改變保護的性能、特性或定值的保護。自適應(yīng)繼電保護的基本思想是使其盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化，進一步改善保護性能。使用自適應(yīng)原理可以使保護性能優(yōu)化， 并且可在線自動改變以適應(yīng)系統(tǒng)的改變。自適應(yīng)原理在繼電保護領(lǐng)域的主要應(yīng)用有自適應(yīng)重合閘、自適應(yīng)饋線保護、串補輸電線路的自適應(yīng)保護、以及自適應(yīng)行波保護。

3 繼電保護設(shè)備的發(fā)展趨勢

3.1 微機保護硬件發(fā)展趨勢

微處理器：采用高性能的16位或32位單片機，采用DSP芯片，采用工控機（嵌入式處理器，如V40 STD；386EX；486DX等）。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：VFC壓頻變換的AD654、VFC110（主要用于微機線路保護）；無需CPU干預(yù)的高速數(shù)據(jù)采集芯片如AD7874、MAX125/126等（主要用于微機元件保護）。

網(wǎng)絡(luò)通訊：通訊端口有RS232、RS485、以太網(wǎng)總線接口、Lonworks網(wǎng)總線

3.2 微機保護軟件發(fā)展趨勢

新型算法：最小二乘法；卡爾曼濾波算法；故障分量算法；自適應(yīng)算法等。

人工智能的運用：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）；模糊理論；遺傳算法（BP）等。

小波理論的運用（在時域和頻域皆具有良好的局部化分析能力，用于處理局部突變信號）。

全球定位系統(tǒng)GPS的運用等。

總之，隨著電力系統(tǒng)和計算機技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，繼電保護技術(shù)必然向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化及人工智能化快速發(fā)展，為電力系統(tǒng)的可靠運行提供更加可靠、高效的保護功能。

參考文獻

[1]劉國富.淺析自適應(yīng)繼電保護原理及其優(yōu)越性[J].電力建設(shè)，2009，211.

[2]高華.新型繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J].電力自動化設(shè)備，2000，20（5）.

[3]葛耀中，趙夢華，彭鵬等.微機式自適應(yīng)饋線變換的研究和開發(fā)[J].電力系統(tǒng)自動化，1999，23（3）：19-22.

[4]葛耀中.新型繼電保護與故障測距原理與技術(shù)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，1996.

作者簡介

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【關(guān)鍵詞】微機繼電保護；原理；發(fā)展

前言

基于微處理器來構(gòu)成的數(shù)字電路，則為計算機保護裝置，一般情況下會把計算機保護裝置稱之為微機保護。近年來，微機保護裝置會應(yīng)用在100kV左右的變電站中，然而220kV以上的變電站一般通過對不同原理的微機保護裝置的應(yīng)用，來實現(xiàn)微機保護的運行。并且，微機型的繼電保護裝置能夠和監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成完善的網(wǎng)絡(luò)體系，控制室的保護裝置會把微機監(jiān)控系統(tǒng)中所具備的運行情況，合理的傳遞到監(jiān)控中心，監(jiān)控人員利用遠(yuǎn)程操作手段，對投切保護裝置進行詳細(xì)的查看，以此來切換保護定值。微機保護強有力的改善了傳統(tǒng)繼電保護中存在的硬件無法解決的問題。由于微機繼電保護裝置便于操作微機軟件，使得微機繼電保護的發(fā)展無可限量。

一、微機繼電保護的特點

微機繼電保護包含：高壓電容電抗器保護、高壓電動機保護、廠用變壓器保護、母聯(lián)備自投保護、母聯(lián)分段保護等。微機繼電保護和傳統(tǒng)繼電保護相比較，在保護性能方面有很大的差異。由于布線邏輯上所顯現(xiàn)出的復(fù)雜結(jié)構(gòu)特點，傳統(tǒng)繼電保護的各個功能都是利用相關(guān)的連線和硬件設(shè)備構(gòu)成，然而微機繼電保護，是通過有效運行微機系統(tǒng)中所具備的不同程序來達(dá)成的。微機繼電保護和傳統(tǒng)繼電保護的差異顯著的體現(xiàn)出，微機繼電保護的優(yōu)越特性：

1.1較強的經(jīng)濟型。

1.2大幅度提升了保護的可靠性及保護性能。

1.3提升多種保護動作的正確率。

1.4簡化了定期的校驗流程，并實現(xiàn)運行維護的便捷、靈活的目的。

1.5更加便捷的獲取到不同形式下的附加功能。

可是，微機繼電保護也會造成一些局限性的阻礙因素，例如：無法移植微機裝置中的軟件，無法更新微機裝置中長期使用的硬件。需要通過對微機裝置進行針對性的研究，并引入對微機繼電保護的原理的研究，才能夠改善這一系列阻礙到繼電保護的因素。

二、微機繼電保護的原理研究

微機繼電保護和傳統(tǒng)模擬式繼電保護相比較，最大的區(qū)別為：傳統(tǒng)模擬式繼電保護使用的是軟件，而微機繼電保護使用的是數(shù)字繼電器來實現(xiàn)保護功能。繼電保護有較多的種類，根據(jù)保護對象來分類，包含線路保護和原件保護等。根據(jù)保護原理進行分類，包含：電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護等。而無論哪種保護在算法的應(yīng)用上，都是為了計算出保護對象運行特點的各個物理量，例如：電流、電壓等有效值。廣泛應(yīng)用在微機繼電保護中的算法分別為：微積分算法、傅里葉算法，在后備保護方面，具體采用的是微積分算法，能夠在一定程度上確保達(dá)到每周波12點的高精度目的[1]。

微機繼電保護軟件的程序包含三個類別：其一，主程序。自檢循環(huán)和初始化兩部分構(gòu)成了主程序，能夠完成工作過程中對工作狀態(tài)的確認(rèn)、對定值的調(diào)用等工作。其二，采樣中斷程序。由三項內(nèi)容構(gòu)成了采樣中斷程序，分別為：電壓自檢、電流自檢、采樣電流實變量元件。其三，故障處理程序。該程序能夠完成微機繼電保護的相關(guān)保護功能，裝置在復(fù)位或上電之后，需保護主程序的運行，并要每隔5/3ms才能執(zhí)行一次采樣中斷服務(wù)程序，同時可以斷定電流突變量氣動元件能否正常動作。如果無法正常動作，需要中斷執(zhí)行程序，并轉(zhuǎn)入到主程序中。如果正常動作，中斷執(zhí)行程序之后，需及時返回到故障程序中，達(dá)到保護功能的目的，指導(dǎo)主控程序能夠在正常運行時停止[2]。圖1為微機繼電保護軟件程序的結(jié)構(gòu)：

微機繼電保護軟件共包含兩部分，分別為：接口軟件、保護軟件。保護軟件中的配置主要是中斷服務(wù)程序和主程序。而接口處負(fù)責(zé)的是人機接口軟件，所具備的程序包含：監(jiān)控程序和運行程序，在運行模式下才能夠執(zhí)行運行程序，在調(diào)試模式下主要執(zhí)行的是監(jiān)控程序。保護軟件工作狀態(tài)包含：不對應(yīng)、調(diào)試、運行三種。工作狀態(tài)不同的情況下，所對應(yīng)的程度也會有所異同。

2.1運行狀態(tài)的工作原理

運行狀態(tài)下的“工作”位置上需設(shè)置開關(guān)，在“禁止”的位置需設(shè)置定值固化開關(guān)，而定值撥輪開關(guān)需設(shè)置在運行定值區(qū)域，在“巡檢”位置設(shè)置接口插件巡檢開關(guān)，若保護運行燈亮起，要投入相應(yīng)的保護功能，以此來促進運行工作的順暢開展。運行狀態(tài)下的工作共四個步驟，分別為：顯示與打印保護定值、修改與顯示運行時鐘、顯示與打印故障報告、顯示與打印采樣報告。

2.2不對應(yīng)狀態(tài)的工作原理

在運行狀態(tài)下，才能夠展開不對應(yīng)狀態(tài)工作，對于不對應(yīng)狀態(tài)來說，需要將隨意一個保護插件中的工作方式開關(guān)從“工作”位轉(zhuǎn)移到“調(diào)試”位，插件無需復(fù)位。在不對應(yīng)狀態(tài)下，保護插件只具備運行一些中斷服務(wù)程序的采集數(shù)據(jù)功能。不對應(yīng)狀態(tài)可以用在精度采樣、調(diào)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等情況下。

2.3調(diào)試狀態(tài)的工作原理

調(diào)試的過程是將CPU插件開關(guān)從“工作”位轉(zhuǎn)移到“調(diào)試”位，同時將CPU插件復(fù)位。若在這種調(diào)試狀態(tài)下，保護插件運行中的OP燈滅，保護功能和數(shù)據(jù)采集都將退出。調(diào)試狀態(tài)下的工作共三個步驟，分別為：輸入定制、保護版本顯示、CRC碼檢驗、試驗。

三、微機繼電保護的發(fā)展趨勢研究

對于國內(nèi)與國外的微機繼電保護的發(fā)展需求來說，在微機繼電保護技術(shù)發(fā)展趨勢上，能夠歸結(jié)為：人工智能化、通信數(shù)據(jù)一體化、網(wǎng)絡(luò)共享化和計算機一體化等。安全指標(biāo)得到控制，才能夠保證檢驗工作的順暢性，即提升安全性就說明已經(jīng)提升了生產(chǎn)率。繼電保護裝置實際上是一臺高性能、多功能的計算機，對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是較為實用的智能終端。能夠從網(wǎng)絡(luò)信息中獲得設(shè)備運行所必需的數(shù)據(jù)資料，并有效的傳遞到網(wǎng)絡(luò)控制中心。因此，微機繼電保護裝置不單能夠?qū)⑦_(dá)到繼電保護功能有效性的目的，還能夠達(dá)成控制、收集數(shù)據(jù)的功能，也就是說已充分實現(xiàn)測量、控制、保護一體化。

結(jié)語：在不斷研究微機保護裝置的過程中，保護軟件、微機保護算法等得到了顯著的成就。智能化保護方案成為了提升繼電保護性能的主要原理。使得微機繼電保護朝向智能化、靈活性的方向發(fā)展，提供了相應(yīng)的各種安全技術(shù)方案，從而使設(shè)備運行達(dá)到了安全運行的目的。

參考文獻

[1]李雪梅，王文彬.微機繼電保護的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].內(nèi)蒙古石油化工，2013，11（08）：152-158.

[2]丁剛.電力系統(tǒng)微機繼電保護仿真研究[D].南京理工大學(xué)，2013，10（07）：123-131.

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關(guān)鍵詞：繼電保護 變壓器保護 線路保護 電動機保護

Abstract: This paper describes the design plan of the relay protection of Meilong Ⅲ Station, and introduces the design of relay protection of the conventional pumping station of water conservancy project combined with engineering practice.

Key words: relay protection; transformer protection; circuit protection; motor protection

中圖分類號：TM58 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

1概述

梅龍三站位于池州市梅龍鎮(zhèn)安徽省江南產(chǎn)業(yè)集中區(qū)起步區(qū)內(nèi)，主要承擔(dān)業(yè)集中區(qū)內(nèi)的排澇任務(wù)。本站電源引自集中區(qū)變電所35kV專用線路，本站設(shè)2臺35kV主變壓器，其中1#主變壓器容量為6300 kVA，給6臺850 kW電動機供電，2#主變壓器容量為1600 kVA，給2臺425 kW電動機供電，泵站總裝機5950kW。項目初步設(shè)計階段，需較合理的選用合適的繼電保護方式及裝置，保障整個工程電氣安全可靠運行。

2繼電保護的概念

電力系統(tǒng)繼電保護（以下簡稱繼電保護）是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)。最早期的繼電保護只是通過熔斷器來實現(xiàn)過電流保護，后來發(fā)展到通過繼電器的開閉觸點實現(xiàn)保護，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為廣泛應(yīng)用微機型保護裝置來實現(xiàn)繼電保護，進入了微機保護時代。

3繼電保護設(shè)計的基本要求

繼電保護的設(shè)計應(yīng)以合理的運行方式和可能的故障類型為依據(jù)，并應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性這四個基本要求。

可靠性：繼電保護設(shè)計要滿足系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，應(yīng)具有必要的檢測、閉鎖等措施，以保證本站的電氣設(shè)備完好及人員安全。同時選用的保護裝置應(yīng)便于整定、調(diào)試及運行維護。

選擇性：系統(tǒng)運行發(fā)生故障時，首先由故障設(shè)備或者線路本身的保護切除故障，以保證系統(tǒng)內(nèi)其它設(shè)備的正常運行。僅當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。

靈敏性：設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生短路時，保護裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。

速動性：保護裝置應(yīng)能盡快的切除故障，以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，縮小故障的涉及范圍，減輕損失。

此外，在滿足了以上的基本要求的前提下，保護還應(yīng)盡可能的簡單，清楚以及配置方便以節(jié)省投資。

根據(jù)以上的各項基本要求，本初步設(shè)計階段，梅龍三站的繼電保護配置圖如下圖所示

圖1 繼電保護配置圖

4繼電保護設(shè)計

4.1繼電保護的分類

對于繼電保護的分類，有多種的分類方式。按保護對象可分為：發(fā)電機保護、變壓器保護、輸電線路保護、母線保護、電動機保護、電容器保護等。按照故障類別可分為：相間短路保護、匝間短路保護、接地短路保護、斷線保護、失步保護等。按照按功能可分為：主保護、后備保護（近后備保護、遠(yuǎn)后備保護）、輔助保護等。按照保護原理可分為：電流保護、電壓保護、差動保護等。在水利工程大量的泵站設(shè)計中，一般是按照不同的保護對象來配置繼電保護裝置，水利工程泵站設(shè)計中常用的繼電保護有變壓器保護、母線保護、電動機保護和電容器保護。

4.2母線保護

母線上通常連有較多的電氣元件，當(dāng)母線發(fā)生故障時，將使這些元件斷電，從而造成大面積斷電事故，并可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，使故障進一步擴大。因此，雖然母線發(fā)生故障的幾率較線路低，母線故障仍是最嚴(yán)重的電氣故障之一。

本工程中，微機型繼電保護裝置（以下簡稱微機保護裝置）均選用珠海萬利達(dá)公司系列產(chǎn)品，微機保護裝置操作電源有交流電與直流電可選擇，本工程由于配置有直流屏，直流操作電源可靠，故微機保護裝置均選用直流220V電源操作類型。35kV母線、10kVⅠ段、10kVⅡ段母線保護均選用MLPR-610Hb-3微機保護裝置。其中，35kV母線保護裝設(shè)帶時限電流速斷保護、過負(fù)荷保護等，保護裝置安裝在35kV總柜中。10kVⅠ段、Ⅱ段母線保護均裝設(shè)帶時限電流速斷保護、過負(fù)荷保護、母線低電壓保護等，保護裝置分別安裝在10kVⅠ段、Ⅱ段母線電源進線柜中。并在10kV母線聯(lián)絡(luò)柜中，也安裝一套MLPR-610Hb-3微機保護裝置，裝設(shè)帶時限電流速斷保護，通過與10kVⅠ段、Ⅱ段母線微機保護裝置的整定配合，以實現(xiàn)當(dāng)一段母線發(fā)生故障，聯(lián)絡(luò)柜中微機保護裝置迅速切斷斷路器，以保障另一段母線安全可靠。

4.3變壓器保護

本工程共設(shè)計有4臺變壓器，變壓器的繼電保護主要是根據(jù)容量的不同，選用不同的保護。其中，1#主變壓器容量為6300kVA，為油浸變壓器。依據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》，容量在6300—8000的并列運行或重要的變壓器，保護應(yīng)裝設(shè)微機型主變縱聯(lián)差動保護，同時裝設(shè)微機型主變后備保護，保護裝置安裝設(shè)在1#主變壓器開關(guān)柜中，型號分別為MTPR-650Hb-3與MTPR-630Hb-3。微機型主變后備保護裝置應(yīng)配置過電流保護、過負(fù)荷保護、瓦斯保護、溫度保護等。2#主變壓器容量為1600kVA，為油浸變壓器，保護選用微機型主變保護裝置，型號為MTPR-620Hb-3,安裝在2#主變壓器開關(guān)柜中，配置有過電流保護、過負(fù)荷保護、瓦斯保護、溫度保護、電流速斷等。1#站用變壓器為干式變壓器，容量為80kVA，選擇XRNT-35 50/3A型變壓器用高壓限流熔斷器保護，裝設(shè)在站用變壓器柜內(nèi)，該限流熔斷器具有速斷功能，當(dāng)變壓器發(fā)生短路等故障時，該限流熔斷器可以迅速的切除故障，有效的保護變壓器。2#站用變壓器容量為63kVA，為油浸變壓器，采用跌落式熔斷器保護，跌落式熔斷器安裝在10kV戶外終端桿上。

4.4電動機保護

電動機的繼電保護，也是根據(jù)電動機容量的不同，采用不同的保護，此外，對于異步電動機，需裝設(shè)低電壓保護，同步電動機需裝設(shè)失步保護。本站1～8#電動機均為異步電動機，且容量均小于2000kW，故8臺電動機保護配置相同，均采用MMPR-610Hb-3型微機型保護裝置，安裝于1～8#電動機開關(guān)柜中，均裝設(shè)有電流速斷保護、過電流保護、過負(fù)荷保護、堵轉(zhuǎn)保護、低電壓保護等。

4.5電容器保護

本站的無功補償電容器有兩種，一種是1#主變壓器供電的六臺電動機集中補償?shù)碾娙萜鹘M，另一種是2#主變壓器供電的兩臺電動機就地補償?shù)碾娙萜鳎瑑煞N電容器保護配置有所不同。對于電動機集中補償?shù)碾娙萜鹘M，采用MCPR-610Hb-3型微機保護裝置，安裝于電容集中補償電源柜中，裝設(shè)有電流速斷保護、過電流保護、零序過流保護、過電壓保護、低電壓保護等。對于就地補償用的電容器，考慮到經(jīng)濟性，采用負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合保護，當(dāng)故障時，熔斷器可以快速可靠的切斷故障處的電容器，從而避免電容器內(nèi)部由元件擊穿而可能引起的爆炸事故。

4.6其它保護

本站35kV母線電壓互感器及避雷器柜中裝設(shè)微機型斷線閉鎖裝置。當(dāng)電壓回路一相或二相斷線時造成失壓時，將距離保護(包括相間距離和接地距離保護及高頻距離保護)等閉鎖，以防止該類元件誤動作，待三相電壓恢復(fù)正常且經(jīng)過一定的延時后，再全部恢復(fù)正常運行。

5結(jié)論

本站為常規(guī)泵站，本站的繼電保護設(shè)計思路同樣適用于其它常規(guī)泵站。繼電保護設(shè)計是電氣設(shè)計中的一個重要的組成部分，合理、經(jīng)濟的設(shè)計繼電保護與配置繼電保護裝置，可以為日常維護及故障檢修帶來方便，更為工程電氣系統(tǒng)的可靠運行奠定了良好的技術(shù)保障。

參考文獻

篇4

【關(guān)鍵詞】繼電保護；風(fēng)險隱患；在線評估

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國電力行業(yè)的發(fā)展步伐也開始逐漸加快，電力行業(yè)的改革以及對新技術(shù)的應(yīng)用也更加頻繁，對于電力基礎(chǔ)設(shè)施的管理也開始提上電力企業(yè)的工作日程。國家電網(wǎng)的建設(shè)使得電力網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍越來越大，而由于其結(jié)構(gòu)和運行方式的復(fù)雜化和多樣化，電網(wǎng)的安全問題也成為人們關(guān)注的重點。繼電保護作為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的第一道防線，其作用和意義十分重大。

1.繼電保護概述

繼電保護顧名思義，就是用有觸點的繼電器來保護電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機、變壓器、輸電線路等），使之免遭損害。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時，在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi)，自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號由檢修人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。

傳統(tǒng)的繼電保護系統(tǒng)因為受到運行方式的限制，自主應(yīng)變能力差，潛在風(fēng)險較大，對事故無法做出及時反應(yīng)，易導(dǎo)致設(shè)備的誤動或拒動，使事故擴大。如果電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)出現(xiàn)突發(fā)性改變，尤其在電網(wǎng)負(fù)荷較大時，很可能造成繼電保護系統(tǒng)失誤，造成非預(yù)期連續(xù)跳閘，引發(fā)系統(tǒng)解列或大范圍的停電事故。其原因在于目前電力網(wǎng)絡(luò)中使用的繼電保護系統(tǒng)的動作依據(jù)是保護安裝處設(shè)備的采集量，而非系統(tǒng)的全局量。

電網(wǎng)的不斷發(fā)展和擴大，使其自身的結(jié)構(gòu)和運行方式變得復(fù)雜多樣，致使相關(guān)保護裝置的定值整定難度加大，保護之間的動作配合也變得復(fù)雜，而在電網(wǎng)實際運行中往往會發(fā)生多重電網(wǎng)故障接連發(fā)生，此時很有可能因為整定的不合理導(dǎo)致保護之間的配合缺乏選擇性，造成越級跳閘使停電范圍擴大。目前在繼電保護中多采用“加強主保護，簡化后備保護”的方式，對后備保護的重要性認(rèn)識不足，為電網(wǎng)的安全運行埋下了安全隱患。

2.繼電保護存在隱患的原因及分類

導(dǎo)致繼電保護存在隱患的原因主要有三類：

（1）繼電保護系統(tǒng)的硬件缺陷：保護裝置的通訊系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者測量元件出現(xiàn)故障，裝置的部件出現(xiàn)老化以及二次回路的接線松動等。

（2）繼電保護裝置的軟件缺陷：保護裝置在出廠時程序上存在漏洞，在出廠試驗時未能及時發(fā)現(xiàn)問題，但現(xiàn)場運行過程中出現(xiàn)了無法解釋的問題，這時就需要繼電保護裝置廠家對其進行程序升級，以消除此類隱患。

（3）繼電保護的定值設(shè)置不合理：錯誤計算定值或是定值的設(shè)置不符合當(dāng)前電網(wǎng)運行方式會導(dǎo)致繼電保護存在隱患。

3.繼電保護的隱患在線風(fēng)險評估

通過EMS系統(tǒng)或者SCADA系統(tǒng)對電網(wǎng)運行的數(shù)據(jù)進行實時的在線采集和判斷評估，當(dāng)數(shù)據(jù)偏離定值要求時，系統(tǒng)能夠及時發(fā)出警報，提醒檢修人員及時對電網(wǎng)中的繼電保護裝置進行檢查，如果繼電保護裝置能夠?qū)崿F(xiàn)全面在線評估，電網(wǎng)的安全性將大大提高。

繼電保護系統(tǒng)軟、硬件缺陷的在線風(fēng)險評估：被保護設(shè)備在系統(tǒng)故障時保護能正確動作，而相鄰設(shè)備由于硬件損壞導(dǎo)致不該其動作時保護誤動；被保護設(shè)備硬件損傷導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障時保護拒動，這種情況下會發(fā)生越級跳閘，導(dǎo)致停電范圍擴大；設(shè)備本身無故障但受外界干擾，繼電保護設(shè)備存在缺陷產(chǎn)生保護誤動。

由于在電網(wǎng)正常運行時，繼電保護的隱患一般不會造成影響，只有當(dāng)電網(wǎng)設(shè)備受到外界干擾時隱患才會爆發(fā)出來，繼電保護裝置不能正確動作，所以只有采用風(fēng)險評估的方式才能夠綜合地評估出繼電保護隱患會對電網(wǎng)安全造成的影響值。

保護定值不合理的在線風(fēng)險評估：

繼電保護定值不合理是指保護定值沒有足夠的靈敏度，也不符合選擇性要求，當(dāng)不合理值出現(xiàn)在不同區(qū)域時對于電網(wǎng)的危害程度是不同的。

在繼電保護的隱患中比較常見的是保護定值設(shè)置的不合理，導(dǎo)致繼電保護在工作時出現(xiàn)不正確動作，而保護定值要設(shè)置的合理要同時滿足兩個條件就是在靈敏的同時要有所選擇，只有這兩個條件都滿足了才能算得上是合理的保護定值。由此我們可以把不合理的保護定值劃分為三類：保護定值未達(dá)到一定的靈敏度；保護定值不具有選擇性的功能，如出現(xiàn)越級跳閘的情況；三段式相間距離保護躲不過最大負(fù)荷電流。這三種定值在電網(wǎng)中發(fā)生的位置不同，所造成的危害也是不一樣的，并且電網(wǎng)的運行方式和電網(wǎng)負(fù)荷大小也會對不合理定值對電網(wǎng)造成的危害產(chǎn)生影響，所以對不合理定值的評估需要分情況計算，評估在不同情況下不合理定值對電網(wǎng)危害的具體程度，以此來確定將繼電保護裝置的保護定值設(shè)置為多少才能最大程度上減小該隱患發(fā)生時的危害。

進行不合理定值隱患范圍的計算，是因為由不合理定值引發(fā)的繼電保護隱患只有在一定的范圍內(nèi)發(fā)生了電氣故障才能夠使繼電保護不正確動作，為了能夠精確的計算出電網(wǎng)中不合理定值隱患的范圍，在計算中不再使用定值整定規(guī)程中的可靠系數(shù)以及分支系數(shù)，而是采用沿線逐點計算，通過這樣的方法確定出來的隱患范圍更加精確，通過這一方法可以將各個相間距離的保護范圍計算出來，再依據(jù)上下級保護之間的配合關(guān)系來計算出不合理定值的范圍。

要計算不合理定值的風(fēng)險還要對其爆發(fā)的概率進行計算，對概率的計算要采取事件樹的方法進行計算，從事件樹的示意圖中可以看出只有順著特定的分支路線行進時，不合理定值的隱患才會爆發(fā)出來，所以要找出不同線路上不合理定值隱患的爆發(fā)條件，分別進行概率的計算。最終根據(jù)計算出來的每條線路上的概率值，計算出整個線路上不合理定值隱患爆發(fā)的總概率。

有了總概率的值，就可以進行不合理定值風(fēng)險的計算，利用計算公式就可以計算出不合理定值隱患的風(fēng)險，就能夠知道這一隱患對電網(wǎng)運行的危害究竟是怎樣的。

4.結(jié)束語

本文研究了繼電保護運行的風(fēng)險隱患，針對導(dǎo)致繼電保護隱患的主要原因，用風(fēng)險定量的方法分析繼電保護隱患對電網(wǎng)安全的影響。介紹了繼電保護運行風(fēng)險評估的研究方法，研究了繼電保護定值不合理的運行風(fēng)險評估，以定量地評估繼電保護定值不合理對電網(wǎng)安全的影響，確定電網(wǎng)中保護定值不合理的薄弱環(huán)節(jié)。分析了繼電保護系統(tǒng)軟、硬件缺陷的特點，進行了繼電保護系統(tǒng)軟、硬件缺陷的運行風(fēng)險評估。

【參考文獻】

篇5

Abstract: With the development of power system protection technology, power technology continues to develop with innovation. This paper reviews several stages of development of the mechanical and electrical technology and describes technological innovations details of relay, which provides a theoretical basis for future progress.

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；技術(shù)創(chuàng)新

Key words: power system; relay protection; technology innovation

中圖分類號：TM77 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2010）36-0198-01

1繼電保護技術(shù)的發(fā)展史

隨著電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，繼電保護技術(shù)就相伴而生。以數(shù)字式計算機為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護起源于20世紀(jì)60年代中后期。我國從20世紀(jì)70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。

從繼電保護的基本原理上看，到21世紀(jì)20年代末普遍應(yīng)用的繼電保護原理基本上都已建立，迄今在保護原理方面沒有出現(xiàn)突破性發(fā)展。從實現(xiàn)保護裝置的硬件看，從1901年出現(xiàn)的感應(yīng)型繼電器至今大體上經(jīng)歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微型計算機式等發(fā)展階段?？v觀繼電保護將近100年的技術(shù)發(fā)展史可以看出，雖然繼電保護的基本原理早已提出，但它總是根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，不斷地從相關(guān)的科學(xué)技術(shù)中取得的最新成果中發(fā)展和完善自身。

2繼電保護技術(shù)創(chuàng)新

2.1 機電技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化創(chuàng)新在計算機領(lǐng)域，發(fā)展速度最快的當(dāng)屬計算機硬件，按照著名的摩爾定律，芯片上的集成度每隔18～24個月翻一番。其結(jié)果是不僅計算機硬件的性能成倍增加，價格也在迅速降低。微處理機的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強，片內(nèi)硬件資源得到很大擴充，單片機DSP芯片二者技術(shù)上的融合，運算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計更加方便，高性價比使冗余設(shè)計成為可能，為實現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創(chuàng)造了條件。硬件技術(shù)的不斷更新，使微機保護對技術(shù)升級的開放性有了迫切要求。網(wǎng)絡(luò)特別是現(xiàn)場總線的發(fā)展及其在實時控制系統(tǒng)中的成功應(yīng)用充分說明，網(wǎng)絡(luò)是模塊化分布式系統(tǒng)中相互聯(lián)系和通信的理想方式。如基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集中式微機保護，大量的傳統(tǒng)導(dǎo)線將被光纖取代，傳統(tǒng)的繁瑣調(diào)試維護工作將轉(zhuǎn)變?yōu)闄z查網(wǎng)絡(luò)通信是否正常，這是繼電保護發(fā)展的必然趨勢。微機保護設(shè)計網(wǎng)絡(luò)化，將為繼電保護的設(shè)計和發(fā)展帶來一種全新的理念和創(chuàng)新，它會大大簡化硬件設(shè)計、增強硬件的可靠性，使裝置真正具有了局部或整體升級的可能。繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍（這是首要任務(wù)），還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。

2.2 機電技術(shù)智能化創(chuàng)新進入20世紀(jì)90年代以來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，電力系統(tǒng)保護領(lǐng)域內(nèi)的一些研究工作也轉(zhuǎn)向人工智能的研究。專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）和模糊控制理論逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護中，為繼電保護的發(fā)展注入了活力。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）具有分布式存儲信息、并行處理、自組織、自學(xué)習(xí)等特點，其應(yīng)用研究發(fā)展十分迅速，目前主要集中在人工智能、信息處理、自動控制和非線性優(yōu)化等問題。近年來，電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）來實現(xiàn)故障類型的判別、故障距離的測定、方向保護、主設(shè)備保護等。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快?？梢灶A(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域必會得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

2.3 繼電保護中自適應(yīng)控制技術(shù)創(chuàng)新自適應(yīng)繼電保護的概念始于20世紀(jì)80年代，它可定義為能根據(jù)電力系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。自適應(yīng)繼電保護的基本思想是使保護能盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化，進一步改善保護的性能。這種新型保護原理的出現(xiàn)引起了人們的極大關(guān)注和興趣，是微機保護具有生命力和不斷發(fā)展的重要內(nèi)容。自適應(yīng)繼電保護具有改善系統(tǒng)的響應(yīng)、增強可靠性和提高經(jīng)濟效益等優(yōu)點，在輸電線路的距離保護、變壓器保護、發(fā)電機保護、自動重合閘等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用前景。針對電力系統(tǒng)頻率變化的影響、單相接地短路時過渡電阻的影響、電力系統(tǒng)振蕩的影響以及故障發(fā)展問題，采用自適應(yīng)控制技術(shù)，從而提高保護的性能。對自適應(yīng)保護原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現(xiàn)保護對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點。

2.4 繼電保護中自動化技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護和計量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術(shù)創(chuàng)新。實現(xiàn)繼電保護和綜合自動化的緊密結(jié)合，它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠(yuǎn)方控制與信息共享。以遠(yuǎn)方終端單元（RTU）、微機保護裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護屏，能夠降低變電所的占地面積和設(shè)備投資，提高二次系統(tǒng)的可靠性。綜合自動化技術(shù)相對于常規(guī)變電所二次系統(tǒng)，主要有以下特點：①設(shè)備、操作、監(jiān)視微機化；②通信局域網(wǎng)絡(luò)化、光纜化；③運行管理智能化。

參考文獻：

[1]楊奇遜.微型機繼電保護基礎(chǔ)[M].北京：水利電力出版社，2008.

[2]張宇輝.電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2000.

[3]葛耀中.自適應(yīng)繼電保護及其前景展望[J].電力系統(tǒng)自動化，2007，21（9）：42-46.

[4]吳斌，劉沛，陳德樹.繼電保護中的人工智能及其應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化，2005（4）．

[5]楊曉敏.電力系統(tǒng)繼電保護原理及應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2006.

篇6

關(guān)鍵詞：繼電保護；差動保護；二次回路；檢修分析

中圖分類號：F407.61 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

電力系統(tǒng)中的二次回路結(jié)構(gòu)組成較多，其包括：測量回路、繼電保護回路、開關(guān)控制及信號回路、操作電源回路、斷路器等所有的低壓回路，由于回路結(jié)構(gòu)的特殊性，其在電力系統(tǒng)運行過程中也發(fā)揮了多項功能優(yōu)勢但最近幾年的運行檢測發(fā)現(xiàn)，繼電保護二次回路在運行中出現(xiàn)了各種問題，導(dǎo)致了線路結(jié)構(gòu)受到損壞?！安顒颖Ｗo”是繼電保護的主要形式，對其研究有著重要的意義。

1 繼電保護對電力系統(tǒng)的作用

為了構(gòu)建良好的電力系統(tǒng)運行秩序，在設(shè)備運作期間必須要配備相應(yīng)的運行保護。其優(yōu)勢體現(xiàn)在：

①維護安全。最近幾年對系統(tǒng)設(shè)備采取舊保護方式的設(shè)備，不僅故障發(fā)生率較高且給操作人員的安全也帶來威脅。繼電保護技術(shù)在數(shù)據(jù)信息安全性能的保護上作用顯著，可有效避免外界因素干擾造成的裝置受損等當(dāng)電力系統(tǒng)正常運行之后，繼電保護裝置可以實現(xiàn)有效的防范監(jiān)測。

②投資較少。繼電保護裝置本身的材料質(zhì)量較小產(chǎn)品重量一般都比較小。這就給電力行業(yè)施工創(chuàng)造了有利條件，在電網(wǎng)運行期間結(jié)合新建的傳輸通道，大大降低了電力系統(tǒng)占據(jù)的空間。繼電保護產(chǎn)品質(zhì)量的減小對于系統(tǒng)安裝施工的操作效率提升也有幫助，可顯著降低電網(wǎng)運行的成本投入。

③性能優(yōu)越。隨著社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護裝置的這種材料屬于絕緣物質(zhì)，在使用過程中很難受到外界腐蝕作用的影響。在今后的各項電力設(shè)備運行技術(shù)發(fā)展階段，繼電保護裝置產(chǎn)品的性能會變得更加優(yōu)化，其“能力強”主要表現(xiàn)在抵制干擾、增強絕緣、防范電磁等方面。

④安裝便捷。根據(jù)市場調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國市場上銷售的繼電保護產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都在積極優(yōu)化升級。高科技的繼電保護產(chǎn)品帶來的是故障診斷的高效率，同時在電能消耗上要比其他保護裝置低得多。同時，繼電保護裝置在安裝過程中操作方便，技術(shù)人員只需安裝電氣圖紙操作即可。

⑤檢測故障。從根本上看，繼電保護是在電力系統(tǒng)的設(shè)備或元器件出現(xiàn)故障之后，對系統(tǒng)實施報警以提醒值班人員處理。另外，還可以對控制的斷路器發(fā)出跳閘程序操控指令，以及時中斷各受損設(shè)備的運行，從而達(dá)到保護設(shè)備或元器件的效果，這種高性能的故障防范功能是其他設(shè)備無法實現(xiàn)的。

2 二次回路故障的破壞作用

①破壞數(shù)據(jù)。這里的“誤差”主要是針對電能表而言，在電網(wǎng)操作運用期間需借助電能表對整體能耗大小實施測量。企業(yè)也是按照電表上的數(shù)據(jù)來繳納實際費用，而差動保護受損之后則會影響到測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如：受到其他裝置的干擾下常會出現(xiàn)不同程度的數(shù)據(jù)調(diào)動，對電網(wǎng)系統(tǒng)帶來的影響較大。

②破壞線路。

對于情況嚴(yán)重的差動保護故障，其會阻礙差動保護裝置功能的正常發(fā)揮，大幅度降低了差動保護的切斷線路的能力。

這些會引起線路短路問題，程度嚴(yán)重時導(dǎo)致了差動保護結(jié)構(gòu)錯亂，若故障在長時間內(nèi)得不到解決，也會因此影響到電力系統(tǒng)二次回路的運行。

③破壞能耗。差動保護故障出現(xiàn)后帶來的直接影響則是差動保護受損，一般都表現(xiàn)在銅損、鐵損量方面。該問題會導(dǎo)致差動保護運行效率降低，帶來較大的噪聲音量，給變電站操作人員的正常工作造成干擾。另外，差動保護耗損的變大也增加了電力系統(tǒng)的能源消耗，不利于各類電網(wǎng)的長期運行。

④破壞安全。電力系統(tǒng)中的故障是造成差動保護故障的場景因素，其會利用靜電、電磁等方面的感應(yīng)，對電力系統(tǒng)作業(yè)產(chǎn)生強大的干擾，引起電力系統(tǒng)運行的誤操作。差動保護裝置在發(fā)生故障之后容易引起不同的電磁反應(yīng)，給差動保護正常作業(yè)的安全運行帶來影響。

⑤破壞容量。故障發(fā)生之后電力系統(tǒng)的容量會出現(xiàn)不同程度的降低，如差動保護、斷路器、電纜等，這些方面的功能指標(biāo)異常后會促使電力設(shè)備的老化。情況嚴(yán)重時短時間作業(yè)內(nèi)會損壞電力設(shè)備，中斷設(shè)備的正常運行。由此破壞了電力生產(chǎn)的安全性，后期的電力系統(tǒng)運行會遇到各種阻礙。

3差動保護二次回路檢修方法

差動保護是繼電保護的常用方式，也是保護電力系統(tǒng)正常運行的重要設(shè)備。

①負(fù)荷檢修。負(fù)荷過大給電流互感器造成的影響是超荷載運行，長時間運行下去會減短電流互感器的使用壽命。

因而，差動保護運行時要對電流互感器的負(fù)荷大小嚴(yán)格控制，根據(jù)實際運行需要適當(dāng)降低電流互感器的勵磁電流。降低二次負(fù)荷的方式：降低控制電纜的電阻、選擇弱電控制用的電流互感器等，同時定期檢查互感器的實際狀態(tài)。

②質(zhì)量檢修。市場銷售的電流互感器產(chǎn)品種類較多，具體使用時還是要結(jié)合具體的系統(tǒng)保護方式選擇。

對于測電流過大的繼電保護裝置，在差動保護過程中則可以選擇帶小氣隙的電流互感器，該裝置的鐵芯剩磁小，這一特點會使得電流互感器的飽和難度加大，提高了差動保護裝置的性能。

該類互感器的勵磁電流小，對失衡電流也有控制作用。

③電流檢修。電流互感器是決定差動保護效果的重要元件，也是構(gòu)建差動保護模式時需要重點分析的內(nèi)容。

在電流互感器安裝使用期間，要對互感器的使用型號合理選擇。

最好使用差動保護專用的D級電流互感器；在經(jīng)過保護裝置的穩(wěn)態(tài)短路電流時，電流達(dá)到最大值后需將差動保護回路的二次負(fù)荷控制在10%誤差內(nèi)。

④保護檢修。除了電流差動保護之外，遇到一些操作難度較大的情況時也可以適當(dāng)變化差動保護的形式。

比率差動保護則是差動保護運用較多的一種，將其運用于二次回路檢修中也能發(fā)揮良好的故障診斷性能。比率差動保護的運行方式：當(dāng)經(jīng)過繼電保護回路的電流值增大時，不斷增強裝置保護的性能，以防止故障期間保護裝置出現(xiàn)誤操作、誤動等現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

隨著微機保護裝置的普遍應(yīng)用，保護裝置內(nèi)部的問題越來越少，而與繼電保護裝置相關(guān)連的二次回路上的缺陷有所增加，因此，二次回路維護的重要性突顯出來。如何適應(yīng)微機保護普及后的二次設(shè)備檢修工作，是擺在我們面前需要探討和解決的問題。只要能加強二次回路的工作，充分發(fā)揮微機保護的先進技術(shù)水平，繼電保護系統(tǒng)將整體發(fā)揮其優(yōu)勢，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供可靠的保證。

參考文獻：

[1] 許海平，張家余，董錫君，等.廠用電繼電保護系統(tǒng)仿真建模研究[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1996，（6）.

篇7

關(guān)鍵詞：智能變電站技術(shù)；繼電保護；影響探究

中圖分類號：TM77 文獻標(biāo)識碼：A

智能變電站技術(shù)的不斷發(fā)展對智能電網(wǎng)的整體發(fā)展有著直接的影響，是智能電網(wǎng)體系中的重要組成部分，在電網(wǎng)發(fā)展中占有著極其重要的地位。隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展與進步，越來越注重對智能變電站技術(shù)的開發(fā)和利用，并且在長期的實驗研究工作中，已經(jīng)取得了一定的成果，為智能電網(wǎng)體系的建設(shè)和發(fā)展提供了有力的理論依據(jù)和參考。

一、智能變電站的基本屬性和架構(gòu)

（一）智能變電站的基本屬性

智能變電站的特點主要就是將傳統(tǒng)形式的變電站系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進行一系列的智能化轉(zhuǎn)變，促進變電站在工作運行中實現(xiàn)信息化、現(xiàn)代化、智能化等，使其滿足電力現(xiàn)代化發(fā)展的要求。智能變電站技術(shù)不僅能夠自主的進行信息數(shù)據(jù)的收集、整理、統(tǒng)計、管理等工作，同時還能夠根據(jù)電網(wǎng)工作運行的狀況進行相關(guān)的自動化控制和職能調(diào)控等輔助工作。智能變電站體系越來越朝著網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。將智能化技術(shù)有效地應(yīng)用到變電站中，不僅可以提高變電站的整體工作效率，同時還可以有效降低變電站的運行成本。

（二）智能變電站的基本架構(gòu)

智能變電站中的邏輯結(jié)構(gòu)主要被分為兩個網(wǎng)絡(luò)和3個層次，其中兩個網(wǎng)絡(luò)主要就是指站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)，而3層主要就是間隔、過程、站控的3個層次，其兩個網(wǎng)絡(luò)的運行位置大多集中在3層之間。而且智能變電中的間隔層包含的范圍主要是對繼電保護和各項設(shè)備管理工作。過程層還包含了一些智能設(shè)備，例如，高壓斷路器、隔離器以及變壓器等。其職能主要就是收集信息以及對各項設(shè)備的檢查。站控層的基本結(jié)構(gòu)就是信息數(shù)據(jù)的前置機、工作站以及人際交互設(shè)備等各部分組合而成。智能變電站技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了人工的各項檢測工作，極大地減少了人工的工作數(shù)量，降低了人工操作中出現(xiàn)的失誤率，有效提高了變電站的整體運行效率和質(zhì)量。

二、智能變電站對電網(wǎng)繼電保護產(chǎn)生的影響

（一）對數(shù)據(jù)傳輸保護產(chǎn)生的影響

在繼電保護的各項數(shù)據(jù)傳輸保護中，智能變電站技術(shù)所起到的作用主要包括兩個方面。一方面，置換互感器。傳統(tǒng)形式的繼電保護中運用的互感器主要是電磁互感式，其調(diào)節(jié)和傳輸?shù)姆绞脚c相關(guān)整定原則都需要進行相應(yīng)的優(yōu)化和審查。而在當(dāng)前繼電保護中所運用的互感器主要是電子式的，這樣的互感器在響應(yīng)速度和頻帶寬度等方面都有自己的獨特優(yōu)勢，并且還會產(chǎn)生一種新型的計算方法。

另一方面，對數(shù)據(jù)傳輸方法進行不斷地優(yōu)化。其主要表現(xiàn)就是電纜硬連接的數(shù)據(jù)傳輸方式逐漸被二次信息的數(shù)據(jù)傳輸所取代。同時，統(tǒng)一執(zhí)行ICE612850標(biāo)準(zhǔn)的前提下，要對二次信息進行統(tǒng)一建模，這對繼電保護中的數(shù)據(jù)應(yīng)用和處理產(chǎn)生了巨大的影響，各種設(shè)備之間可以進行交互式運行，實現(xiàn)了大量數(shù)據(jù)的傳輸、挖掘和儲存，為繼電保護提供了新的保護組態(tài)和保護原理。

（二）對繼電保護系統(tǒng)產(chǎn)生的影響

在繼電保護系統(tǒng)方面，智能變電站技術(shù)對繼電保護起到的作用主要有4個方面。首先，數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)化可以有效解決傳統(tǒng)形式的繼電保護計算、出口、采樣一體化出現(xiàn)的弊端。繼電站所要保護的數(shù)據(jù)信息和對象等可以不用在捆綁在一起，使得繼電保護系統(tǒng)變得更加靈活。其次，數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)化和智能化逐漸改善了傳統(tǒng)二次回路無法進行相關(guān)監(jiān)控控制的問題。再次，對時數(shù)據(jù)交換逐漸改變了以往繼電保護管理工作根據(jù)保護裝置為中心的模式。最后，過程層實現(xiàn)統(tǒng)一采樣，有效彌補了以往對數(shù)據(jù)進行分別采樣的不足。

（三）對繼電保護維護與運行產(chǎn)生的影響

智能變電站技術(shù)在繼電保護的維護和運行方面起到的作用主要包括3個方面。首先，智能變電站轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)繼電保護的具體運行方式和組成結(jié)構(gòu)，在以往的繼電保護測試形式與項目以及項目周期等在繼電保護維護和運行方面的標(biāo)準(zhǔn)相對較為落后，而智能變電站技術(shù)的有效應(yīng)用有效地解決了這一問題。其次，智能變電站技術(shù)的有效應(yīng)用，也在一定程度上解決了以往繼電保護工作中二次回路方面的問題。最后，智能變電站技術(shù)有效推動了變電站中各項設(shè)備之間的有機統(tǒng)一，同時，還改變了繼電保護的維護與運行標(biāo)準(zhǔn)和方法，這一方面雖然還在進一步的探索階段，但卻是電網(wǎng)在未來研究和發(fā)展的重要方向。另外，智能變電站技術(shù)還有效提升了繼電保護的安全性和可靠性。從維護和調(diào)試的方面上看，智能變電站技術(shù)統(tǒng)一了保護設(shè)備檢修等工作的標(biāo)準(zhǔn)，這雖然還處于初級發(fā)展階段，而且ICE612850標(biāo)準(zhǔn)也有一定的理解差異，但是，繼電保護專業(yè)卻是其中的重要內(nèi)容。許多智能變電站在進行正常使用后，相關(guān)運營單位依然還用以往的方式來進行變電站的維護和調(diào)試，在一定程度上限制了智能變電站的發(fā)展與推廣。

結(jié)論

總而言之，隨著信息化時代的到來和發(fā)展，我國電力系統(tǒng)逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，而智能化變電站作為當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展中的重要組成部分，在電網(wǎng)的繼電保護中具有重要的意義。本文對智能變電站技術(shù)以及對繼電保護產(chǎn)生的影響進行分析發(fā)現(xiàn)，智能變電站技術(shù)在繼電保護工作中發(fā)揮著非常重要的作用，所以，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)該重視對智能變電站技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域的應(yīng)用和開發(fā)，不斷改善傳統(tǒng)繼電保護工作中存在的缺陷，促進我國電網(wǎng)的可持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻

[1]張小俊，陳艷.淺談智能變電站技術(shù)及其對繼電保護的影響[J].通信世界，2013（21）：187-188.

篇8

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；分區(qū)域；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；故障識別

中圖分類號：TM77 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）32-0110-03

繼電保護作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的保障，其工作的關(guān)鍵是怎樣能夠迅速高效地對故障進行識別、隔離，使其能夠最大限度地減少擴展，使故障的影響區(qū)域盡可能減小、損失盡可能降低。現(xiàn)在大部分電網(wǎng)系統(tǒng)都是由于繼電保護的錯誤操作引發(fā)的擾動，這種情況在現(xiàn)在電網(wǎng)廣域和線路高負(fù)荷運行的情況下尤其明顯。電流在潮濕的環(huán)境下移動、繼電保護錯誤操作很容易造成整個系統(tǒng)連環(huán)跳閘和系統(tǒng)擾動故障。

隨著近年來廣域電網(wǎng)的不斷擴展，尤其是高壓電網(wǎng)的不斷擴大，廣域電網(wǎng)的繼電保護面臨著諸多的問題。研究廣域電網(wǎng)信息、改進和提高廣域網(wǎng)繼電保護的功能成為當(dāng)下的一個重大議題。本文結(jié)合傳統(tǒng)廣域繼電保護的功能和特征，從電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地保障繼電保護的需求和特點著手，在分析關(guān)于保護的基礎(chǔ)上研究分區(qū)域繼電保護的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能特征和故障識別等問題。

1　廣域電網(wǎng)的分區(qū)域繼電保護

廣域電網(wǎng)繼電保護的主要原理是利用廣域電網(wǎng)的同步測量信息，將這些信息進行整合計算，以此來識別系統(tǒng)中的故障部件，并且采用邏輯整合來有效地清除故障。廣域電網(wǎng)的分區(qū)域繼電保護常見的結(jié)構(gòu)有三種形式：分布式、集中式、分布集中式。至于前兩種形式的優(yōu)勢和不足在此不再一一贅述，本文主要分析分布集中式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其

優(yōu)點。

1.1　繼電保護的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

廣域電網(wǎng)的分區(qū)域繼電保護就是在整個電網(wǎng)范圍內(nèi)通過分區(qū)管理來實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)電流的順暢流通和整個電路的穩(wěn)定、安全。分區(qū)域繼電保護的結(jié)構(gòu)類似蜂窩，它將整個電網(wǎng)劃分為信息相互獨立的部分，各部分分別受到應(yīng)有的保護并且各部分間能夠進行信息的交互，但信息的交互量僅是一小部分。這種結(jié)構(gòu)不僅實現(xiàn)了各部分的獨立保護，減少了系統(tǒng)信息的傳輸量，而且通過少量必要信息的交互實現(xiàn)了整體的控制，保證了整個電網(wǎng)從部分到整體的安全高效穩(wěn)定運行。在構(gòu)建廣域電網(wǎng)分區(qū)域繼電保護結(jié)構(gòu)時，主要考慮了下面幾個方面：

1.1.1　各區(qū)域的決策中心。分區(qū)域繼電保護需要在每個小的區(qū)域內(nèi)選定一個信息中心，該中心主要是進行區(qū)域信息的收集、分析以及進行決策，以保證本部分安全高效穩(wěn)定的運行。在進行信息中心的選擇時要綜合考慮各方面的因素，包括輸電系統(tǒng)間的連接關(guān)系、輸電線路間的連接關(guān)系、通電系統(tǒng)所處的地理位置、氣候條件等因素。分布集中式繼電保護的決策中心一般會選在電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)線路密集、節(jié)點較多的位置。

1.1.2　分區(qū)域的監(jiān)控和保護范圍。分區(qū)域繼電保護不僅要實現(xiàn)本區(qū)域的近程保護功能，而且還要能通過少量的信息交互實現(xiàn)遠(yuǎn)程的保護功能。在進行繼電保護設(shè)計時應(yīng)盡最大可能使各部分能夠解決掉自己部分的故障和問題，減少各部分的信息交互量，這樣就要求各部分保護范圍的設(shè)定能夠覆蓋整個電網(wǎng)范圍。所以，在設(shè)定保護范圍時，應(yīng)以決策中心為起點，達(dá)到下一個線路的終點為宜。同時為了在后面電網(wǎng)的擴展中方便加入新的變電站，保護的范圍可以適當(dāng)大一些。

1.1.3　區(qū)域間的交互保護范圍。我們知道分區(qū)域繼電保護間要通過少量的信息傳輸來實現(xiàn)區(qū)域間的遠(yuǎn)程保護，雖然我們?yōu)榱苏麄€系統(tǒng)的效率要盡量減少這種信息傳輸量，但是為了保證整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全，這種信息的傳輸和遠(yuǎn)程的保護是十分必要的。在區(qū)域間為了確保信息的傳輸至少要有一條通信線路，這樣才能夠保證電流傳輸在通過區(qū)域邊界發(fā)生故障時能夠及時有效地得到解決。為了能夠很好地解決邊界故障問題，分區(qū)域間的遠(yuǎn)程保護范圍應(yīng)該盡量把所有進程保護范圍的邊界包含在內(nèi)。同時還要結(jié)合各個電網(wǎng)系統(tǒng)的整體規(guī)劃、運行方式、安全控制方式進行調(diào)整，以實現(xiàn)整體

最優(yōu)。

1.2　繼電保護的功能優(yōu)勢

分布集中式繼電保護集合了分布式和集中式兩種繼電保護的功能優(yōu)勢于一體，能夠更好地實現(xiàn)廣域電網(wǎng)的穩(wěn)定控制和安全保護。其各部分的功能優(yōu)勢我們可以從以下幾個方面進行分析和研究：

1.2.1　智能電子設(shè)備。分區(qū)域繼電保護所采用的智能電子保護設(shè)備主要的功能是對本區(qū)域的電流互感器、電壓互感器以及短路器的運行狀態(tài)和操作進行信息的采集、功能的分析、故障的檢測和安全的控制。在分布集中式結(jié)構(gòu)中，這種智能設(shè)備不僅能實現(xiàn)本區(qū)域的檢測和保護，同時能夠在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的其他區(qū)域?qū)崿F(xiàn)整體的保護。這一功能是對分布式和集中式兩種結(jié)構(gòu)功能優(yōu)勢的結(jié)合。

1.2.2　區(qū)域集中決策功能。分布式繼電保護只能夠進行單一區(qū)域的信息收集、分析和決策，集中式的繼電保護需要將整個網(wǎng)絡(luò)的信息加以收集、分析然后決定這個故障部分應(yīng)采取什么樣的措施，這使系統(tǒng)的信息傳輸量大、效率低。而分布集中式繼電保護集合了兩者的優(yōu)點，在各個區(qū)域能夠針對部分采取高效的解決故障的措施，同時能夠通過區(qū)域集中決策功能實現(xiàn)整個區(qū)域的信息互聯(lián)，對整體層面的問題進行集中決策管理。

采用分區(qū)域分布集中式的繼電管理，有效地解決了其他兩種方式所面臨的問題，實現(xiàn)了近程的準(zhǔn)確高效的控制和遠(yuǎn)程的互聯(lián)整體控制。使部分和整體的問題都能夠得到高效精確的解決，使得今后范圍更廣、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的問題能夠得到很好的解決。鑒于分布集中式繼電保護的諸多功能優(yōu)勢，相信今后的電網(wǎng)會有更廣闊的發(fā)展前景。

2　分區(qū)域繼電保護的故障識別

分區(qū)域繼電保護對于廣域電網(wǎng)系統(tǒng)的問題故障識別主要的方式是各區(qū)域比較識別、綜合識別、繼電保護設(shè)備狀態(tài)自檢自評。

2.1　各區(qū)域比較識別

各個區(qū)域收集本區(qū)域當(dāng)期的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與以往各期和給定的參考數(shù)據(jù)進行比較。如果本期的數(shù)據(jù)和以往各期及參考數(shù)據(jù)吻合說明系統(tǒng)的運行正常，繼電保護只需對運行進行后續(xù)的檢測而不用采取任何措施。如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大的誤差說明該區(qū)域出現(xiàn)了故障，首先分析是區(qū)域內(nèi)的故障還是整體的故障，針對區(qū)域內(nèi)的故障保護器分析決定采取的措施，對于整個系統(tǒng)的故障保護器將信息傳給集中決策中心。

2.2　綜合識別

集中決策中心在整個層面上控制系統(tǒng)的運行，收集各區(qū)域中心傳輸過來的信息，通過分析收集的信息在整體層面上觀測系統(tǒng)的故障從而制定整體決策。綜合識別主要是確保各區(qū)域的遠(yuǎn)程保護能夠得到高效的運行，確保整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2.3　繼電保護設(shè)備狀態(tài)自檢自評

繼電保護器在進行電網(wǎng)系統(tǒng)運行狀況的檢測控制時，還要通過自我運行狀態(tài)的控制檢測來評估系統(tǒng)自身的效率和功能，以確保其功能的發(fā)揮。

3　結(jié)語

分區(qū)域繼電保護是廣域電網(wǎng)保護系統(tǒng)的一大突破，在其控制保護下，相信更廣更復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)能夠很好地運行，未來的電網(wǎng)將會是輸送更快、功率更高的系統(tǒng)。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；可靠性

作者簡介：楊文英（1980-），女，山西黎城人，長治供電公司，工程師；蓋志強（1980-），男，山西襄垣人，長治供電公司，工程師。（山西 長治 046011）

中圖分類號：TM77 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0210-01

我國的經(jīng)濟建設(shè)不斷發(fā)展，對電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模有著一定的影響，其規(guī)模會隨著經(jīng)濟的發(fā)展而不斷增大，覆蓋范圍也不斷擴大。[1]因此，不同種類的電子設(shè)備以及線路能夠緊密相連。另外，由于社會環(huán)境、人為等多種復(fù)雜因素的影響，導(dǎo)致電器不可避免出現(xiàn)故障現(xiàn)象，給人們的生活帶來了不良影響。為了解決這一問題，工作人員必須要保證系統(tǒng)的正常運行，并正確地設(shè)置繼電保護裝置，加強鑒定工作，防止繼電保護動作的不規(guī)范。下面對電力系統(tǒng)繼電保護可靠性問題進行分析探討。

一、繼電保護系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)

1.電力系統(tǒng)繼電保護的定義

電力系統(tǒng)繼電保護能夠有效保障電氣的安全，并確保供電的安全。它是所有電力系統(tǒng)中一項根本性的工程技術(shù)，它能夠有效滿足電力系統(tǒng)關(guān)于可靠性和靈敏性的選擇，當(dāng)電器出現(xiàn)短路或者異常情況的時候，實現(xiàn)繼電保護工作，保證用電的安全性。[2]從繼電保護的系統(tǒng)設(shè)計方面看，繼電保護系統(tǒng)主要是由保護裝置以某種形式共同組建的，所有的電力設(shè)備都必須在有繼電保護的狀態(tài)下運行。

2.繼電保護的基本任務(wù)

在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，可以通過電力系統(tǒng)繼電保護裝置對其作出準(zhǔn)確的判斷，并及時采取處理措施，對遠(yuǎn)距離故障進行判斷，并選擇最近的斷路器，發(fā)出命令，讓發(fā)生故障的部分能夠馬上與電力系統(tǒng)斷開（跳閘指令）。在滿足系統(tǒng)要求的同時，還能夠有效降低系統(tǒng)部件的損壞情況，從而減少威脅。此外，電力系統(tǒng)繼電保護還能夠?qū)ぷ鬟^程中出現(xiàn)的不良情況作出反應(yīng)，并根據(jù)不同的情況發(fā)出不同的警報信號，因此有利于設(shè)備裝置的自動調(diào)節(jié)。在對裝置自動調(diào)節(jié)的過程中，繼電保護系統(tǒng)的裝置能夠進行相對的延時動作。

3.繼電保護裝置的可靠性指標(biāo)

繼電保護裝置的可靠性指的是質(zhì)量問題，通過技術(shù)等配置系統(tǒng)，讓部件和設(shè)備在一定的條件和范圍之內(nèi)完成規(guī)定功能，并保障切除內(nèi)容是出現(xiàn)故障的線路或者電器。這些都是保護裝置工作方面的基本要求，其中裝置的可靠性主要表現(xiàn)在以下兩個方面：一方面，設(shè)備具有的可靠性；另一方面，設(shè)備功能所具有的可靠性。功能的可靠性指的是繼電保護系統(tǒng)在工作狀態(tài)之下進行正確工作的幾率。

工作人員在對繼電保護系統(tǒng)可靠性進行檢驗的時候，使用的方法主要包括以下幾種：故障分析法、概率分析法、馬爾科夫模型法等。然而，繼電保護系統(tǒng)與一般的系統(tǒng)不同，因此使用概率法不利于分析求解。

二、提高繼電保護可靠運行的措施

1.設(shè)計和優(yōu)化

設(shè)計人員在進行繼電系統(tǒng)軟件設(shè)計的時候，通常使用備用切換以及多數(shù)表決等方式，它們能夠有效改善繼電保護的可用性，對提高可用性指標(biāo)有著很好的促進作用，也能夠讓誤動率有所下降。另外，多數(shù)表決方式將可靠性固定在規(guī)定范圍內(nèi)，從而不斷提高該指標(biāo)。備用切換方式能夠?qū)捎枚戎笜?biāo)進行改變，然而這種方式對于其他方面并沒有明確的影響。因此，在進行設(shè)計的時候，設(shè)計人員還必須要根據(jù)電力系統(tǒng)繼電保護的實際情況進行分析，并選擇合適的方式。

另外值得注意的是，繼電保護系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)該要在提高可靠性的基礎(chǔ)上，盡可能減少裝置數(shù)量，以節(jié)省資金，實現(xiàn)資金的最小化。在進行實際運行的時候，設(shè)計人員應(yīng)該將系統(tǒng)可靠性指標(biāo)放在首位，依靠該規(guī)定進行設(shè)計。

2.提高繼電保護裝置的可靠性

在電力系統(tǒng)繼電保護裝置運行的過程中，指標(biāo)計算與繼電保護系統(tǒng)兩者間的關(guān)系非常緊密，其中包括：裝置的發(fā)展、使用、評價和改善等。根據(jù)電力系統(tǒng)繼電保護的可靠性能夠?qū)^電保護裝置的運行狀況進行確定。繼電保護系統(tǒng)的可靠性則主要是指，系統(tǒng)裝置在規(guī)定范圍內(nèi)出現(xiàn)了動作故障的時候，應(yīng)該對該動作進行及時制止，避免誤動作的產(chǎn)生。

要進一步合理正確地評價繼電保護裝置可靠性，工作人員必須要從以下兩個方面入手：一方面，在電力系統(tǒng)繼電保護裝置運行的時候，工作人員要對工作率指標(biāo)進行科學(xué)計算，并將計算結(jié)果納入到故障動作范圍中。另一方面，要對工作率進行細(xì)分。正常情況下，高效的工作率主要由兩個方面來組成，分別是正確的動作率和不正確的動作率。通過這兩種劃分，對繼電保護裝置運行的深入研究和分析有著重要的作用。

另外，值得注意的是，繼電保護裝置必須要有配套的輔助裝置，這樣可以提高繼電保護的準(zhǔn)確率，保證其能夠安全運行，對維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定產(chǎn)生重要作用。電力系統(tǒng)繼電保護裝置中的輔助裝置主要功能是為了更好地控制斷路器，并用作電力系統(tǒng)二次回路的切換。由于輔助裝置一定程度上會影響到繼電保護裝置的可靠性，因此，對其進行有效的控制，提高輔助裝置的可靠性，注意對新器件的引進和利用是非常重要的。例如，工作人員應(yīng)該選用可靠性較高的中間繼電器，對工作繼電器中的技術(shù)數(shù)據(jù)加以保障。此外，對于一些特殊設(shè)計，工作人員必須要多留意輔助裝置中的發(fā)熱電阻，降低機箱內(nèi)部的工作溫度。也要充分考慮輔助裝置中的回路耐壓水平和絕緣電阻。

三、繼電保護操作的運行規(guī)范

1.做好繼電保護的驗收工作

驗收工作對于每一項工程的施工是非常重要的，它能夠?qū)κ┕さ耐暾赃M行測定，對電力系統(tǒng)運行條件的穩(wěn)定性進行檢查。在進行驗收工作的過程中，工作人員在做好電力系統(tǒng)繼電保護的調(diào)試之后，要進行嚴(yán)格的自檢工作。由專業(yè)的程序員填寫驗收單，然后交給廠部進行運行和生產(chǎn)工作。在此過程中，必須要對其進行詳細(xì)的記錄。記錄的內(nèi)容主要包括：時間、保護裝置的內(nèi)容、負(fù)責(zé)人員的簽字等。在進行試運行之后，要確保準(zhǔn)確無誤之后才可以啟動系統(tǒng)進行程序運行。

2.要做好繼電保護裝置的巡檢

施工人員要做好繼電保護的防護工作，要及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中繼電保護的安全隱患并解決，避免在投入使用的時候出現(xiàn)大規(guī)模事故。其中一個重要的方法則是對電力系統(tǒng)設(shè)備進行定期的巡檢，保證設(shè)備工作狀況良好。全面巡檢工作主要包括：監(jiān)視燈、警鈴、指示燈等是否完整和運行是否正常，接點是否完好，裝置的回路接線有沒有出現(xiàn)不正常（發(fā)熱、臭味、松落）現(xiàn)象。并要對保護壓板、自動裝置等方面進行檢查，檢查其投入、開關(guān)、壓板位置等方面是否正確。

3.做好繼電保護系統(tǒng)的技術(shù)改造

隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護技術(shù)也得到了不斷的進步，有效突破了傳統(tǒng)的格局，并提高了電力系統(tǒng)繼電保護的自動化水平。因此，電力工作人員必須要與時俱進，考慮到繼電保護系統(tǒng)配置和運行的可靠性、靈敏性以及速動性等，并且要做好相應(yīng)的技術(shù)改造工作。

四、結(jié)束語

在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，電力企業(yè)和日常用戶對于電力系統(tǒng)繼電保護的需求越來越大，繼電保護技術(shù)也得到不斷的發(fā)展，逐漸邁向信息化。其發(fā)展方向也逐漸轉(zhuǎn)向以保護、控制、測量以及通信一體化為主。[3]因此，電力系統(tǒng)繼電保護工作人員的任務(wù)變得更加復(fù)雜和艱辛。由于我國的繼電保護技術(shù)還處于起步階段，因此需要不斷地進行努力，才能夠促進繼電保護技術(shù)的不斷發(fā)展，為電力系統(tǒng)作出貢獻。

參考文獻：

[1]許彩娟.關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護可靠性問題的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，16（15）.

[2]趙曉林，張利欽.電力系統(tǒng)繼電保護的可靠性研究[J].硅谷，

篇10

關(guān)鍵詞: 智能變電站；主保護； 數(shù)據(jù)；IEC6l850

中圖分類號： TM63 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

0 引言

為了實現(xiàn)智能（數(shù)字化）變電站的功能，需要對變電站內(nèi)部智能電子設(shè)備（例如繼電保護、測控裝置等）的信息描述方法、訪問方法、通信網(wǎng)絡(luò)等進行統(tǒng)一規(guī)范。IEC61850 為數(shù)字化變電站提供了一套完整的信息描述和訪問規(guī)范，使得不同廠家的智能電子設(shè)備具有互操作性。在中國，正在建設(shè)或已經(jīng)運行的智能變電站，無一例外的采用 IEC61850通信規(guī)約。

IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)通過對變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信進行抽象，把變電站分為站控層、間隔層和過程層三層。圖 1 給出了一個典型的“三層兩網(wǎng)”模式的示意圖，保護裝置和監(jiān)控裝置處于間隔層。目前，智能（數(shù)字化）變電站保護配置方案和采用常規(guī)互感器時一樣，保護裝置按對象進行配置，如主變保護、線路保護、母線保護、開關(guān)保護等。只不過將原來保護裝置的交流量輸入插件更換為數(shù)據(jù)采集光纖接口，I/O 接口插件換為 GOOSE 光纖通信接口，CPU 插件的模擬量處理更換為通信接口處理。原來的操作插件轉(zhuǎn)移到智能操作箱上，保留部分開入作為壓板投退，開出的壓板投退取消或轉(zhuǎn)移到智能操作箱上。當(dāng)然，也有人提出過智能變電站大保護的配置思想，利用一套系統(tǒng)保護裝置，俗稱“大腦袋”，完成整個變電站的繼電保護功能，但由于無法保證保護的速度性，目前僅限于在 66 kV 以下的低壓變電站試運行。

1 現(xiàn)有繼電保護方案存在的局限性

電網(wǎng)主要由發(fā)電機、變壓器、輸電線路等一次設(shè)備組成，繼電保護的作用是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后實現(xiàn)對故障設(shè)備的自動和快速切除、隔離故障，以保證人身和設(shè)備安全以及無故障部分的正常運行。

繼電保護按照功能可以分為主保護與后備保護。主保護基本不受系統(tǒng)運行方式的影響，可快速切除故障元件。在主保護拒動的情況下，由后備保護切除故障，避免由于單個保護元件、斷路器或二次系統(tǒng)存在問題時，不能及時隔離故障的情形，因此，后備保護的存在有其不可替代的必要性。

隨著我國西電東送、特高壓等大規(guī)模電網(wǎng)的建設(shè)，電網(wǎng)短路電流大幅度攀升，在出現(xiàn)故障時容易發(fā)生連鎖反應(yīng)，對電網(wǎng)安全帶來很大威脅，現(xiàn)有的繼電保護配置方案已經(jīng)不能適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的要求，主要問題如下。

繼電保護系統(tǒng)以切除故障為目標(biāo)，對故障切除后電力系統(tǒng)的運行情況不予反映，無法起到保護故障后電力系統(tǒng)的作用，可能出現(xiàn)因為繼電保護裝置正確動作而造成其他元件的工作異常，甚至有時保護裝置正確動作，但電力系統(tǒng)卻出現(xiàn)瓦解。

保護動作判據(jù)都是基于本地測量數(shù)據(jù)，其選擇性要求繼電保護只能保護本地網(wǎng)絡(luò)，沒有考慮故障對整個電網(wǎng)的影響，難以對運行方式不斷變化的客觀系統(tǒng)做出全面的反映。保護裝置相互之間缺乏有效的協(xié)調(diào)，難以實現(xiàn)系統(tǒng)全局的安全穩(wěn)定運行，在某些情況下(如發(fā)生聯(lián)鎖故障)會惡化系統(tǒng)的運行狀況。常規(guī)的后備保護雖然有比較大的保護范圍，但其選擇性的獲得要以犧牲快速性為代價，動作時間過長，有時候難以發(fā)揮應(yīng)有的保護作用?，F(xiàn)有的繼電保護配置當(dāng)中，后備保護的時限整定遵循階梯時限原則，為了保證選擇性，后備保護的動作時限可能高達(dá)數(shù)秒。在電網(wǎng)規(guī)模和復(fù)雜程度越來越大的情況下，要作到后備保護之間的相互配合越顯困難，至今仍無法很好的解決。對于采用遠(yuǎn)后備由上一級保護實現(xiàn)后備的系統(tǒng)，線路故障時變電站相關(guān)進線線路保護拒動、開關(guān)拒動，故障切除時間延長，故障切除范圍擴大。在一些特定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，線路保護為了保證靈敏度保護范圍伸出主變中壓側(cè)時，為了避免下一電壓等級系統(tǒng)故障，線路保護越級跳閘，上下級保護整定配合困難。隨著智能電網(wǎng)的不斷推進，變電站實現(xiàn)了全景信息數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，需要探索新的繼電保護配置方案，發(fā)揮智能變電站的信息優(yōu)勢，解決傳統(tǒng)的繼電保護存在的局限性，為我國電網(wǎng)鑄造更加安全、可靠的第一道防線。

2 基于分層配置的繼電保護設(shè)計方案

在繼電保護數(shù)字化進程中，歷經(jīng)了由模擬式保護到數(shù)字式保護的過程。這個過程延續(xù)時間太長，以至于時至今日，數(shù)字式保護的設(shè)計理念仍然還保留著模擬式保護的思維痕跡，沒有充分發(fā)揮微機產(chǎn)品自身技術(shù)優(yōu)勢，也沒有充分利用相關(guān)技術(shù)發(fā)展取得的成果應(yīng)用于繼電保護。智能變電站中智能化的一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備以及 IEC61850 通信規(guī)范的應(yīng)用，使得變電站內(nèi)各個電氣設(shè)備間能夠進行信息共享和互操作，基于整個智能變電站信息的考慮繼電保護具有可能性，本文提出的基于分層配置的繼電保護設(shè)計方案（圖 2），既能夠?qū)崿F(xiàn)快速的主保護功能，也能夠?qū)崿F(xiàn)快速、靈敏的后備保護功能，解決了某些常規(guī)方法難以解決的問題。在分層配置的繼電保護方案中，線路保護、變壓器保護等間隔保護安排在過程層，就近直接取得MU 智能操作箱的采樣和操作數(shù)據(jù)信息，不依賴過程層交換機獨立跳閘。多間隔的母線保護比較特殊，配置在間隔層，通過過程層交換機網(wǎng)絡(luò)得到獲得數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)保護和跳閘。最重要的是，我們設(shè)計了站域智能保護管理單元，配置在站控層，通過間隔層數(shù)據(jù)采集處理單元和間隔層交換機獲得變電站數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)站域（后備）保護和管理。

在該設(shè)計方案，保護功能配置如下：線路保護和變壓器只含包含傳統(tǒng)保護中的主保護和 I 段后備保護。線路保護保留差動保護、距離 I 段、零序 I段等。變壓器保護配置差動保護和各側(cè)后備 I 段保護。母線保護的功能不發(fā)生變化，配置差動保護和斷路器失靈近后備保護。線路和變壓器保護的其他后備保護由站域智能保護和管理單元實現(xiàn)。

3 分層配置的繼電保護性能分析

繼電保護的分層設(shè)計方案，實現(xiàn)了繼電保護性能的提升，主要體現(xiàn)在由以下幾部分：獨立決策快速保護、集中決策后備保護、站域智能后備保護和控制。在分層配置的方案中，線路保護、變壓器保護等主設(shè)備保護，其快速動作不需要依賴其它間隔信息，就地安放在過程層，直接和 MU 智能操作箱過程層設(shè)備通過直連方式進行信息交互，即是網(wǎng)絡(luò)信息癱瘓，主保護的動作行為不受影響，在智能變電站完全實現(xiàn)了傳統(tǒng)保護性能，保護不依賴與外部通

信條件可靠切除故障，消除了傳統(tǒng)繼電保護人員的對網(wǎng)路安全的擔(dān)心。在該方案中，對后備保護實現(xiàn)了集中控制和決策，主要完成變電站內(nèi)所有一次設(shè)備的后備保護，

4 結(jié)論

在傳統(tǒng)電網(wǎng)中，主要從四個方面評價繼電保護：靈敏性、可靠性、快速性和選擇性。繼電保護的“四性”在構(gòu)筑電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三道防線中發(fā)揮著重要的作用，我國已經(jīng)連續(xù)多年未發(fā)生電網(wǎng)穩(wěn)定破壞、瓦解事故，很重要的一個原因是繼電保護保護嚴(yán)格按照“四性”設(shè)計。在傳統(tǒng)的設(shè)計中，繼電保護的任務(wù)是明確的，幾十年來一直沒有發(fā)生變化，它采集特定設(shè)備的特定信息，保護該設(shè)備的安全，不需要和保護范圍以外電力系統(tǒng)進行信息的溝通，只是實現(xiàn)方法和手段發(fā)生了變化。繼電保護微機化后，繼電保護設(shè)備的信息基本也是單向，繼電保護設(shè)備動作后，把自己的動作信息和錄波信息上傳給自動化設(shè)備或信息管理系統(tǒng)，其目的是供繼電保護管理人員事后處理事故分析。繼電保護得到的外部信息主要也是對時、

定值和壓板等和保護設(shè)備相關(guān)的管理信息。